一种用于高速射频信号传输互联的转接结构的制作方法

1.本发明涉及射频信号连接技术领域，更具体地讲，涉及一种用于高速射频信号传输互联的转接结构。


背景技术：

2.有源相控阵对轻薄化的要求越来越高，低损耗、低剖面、高可靠性、优良的电磁屏蔽性能等成为射频前端互联的基本特征。
3.当前，射频最常见的互联方式主要以电缆传输为主，两端通过射频连接器进行盲插，电缆/射频连接器可靠性较高，但由于体积大，集成度低，无法满足低剖面设计，对于尺寸限制苛刻的场景无法满足需求。
4.随着无缆化技术发展，近来出现了毛纽扣组件等新型互联方式，能够有效降低剖面、损耗等；
5.在现有技术中毛纽扣组件常采用四周配置少量接地柱进行一定的电磁屏蔽和形成类同轴结构完成射频传输匹配，随着工作频率的逐渐升高以及带宽不断扩宽，此类毛纽扣组件的匹配度和电磁屏蔽性能往往难以满足低剖面、更改频率的高性能传输应用。
6.因此迫切需要设计一种新型高速射频信号传输互联的转接构型，兼顾高可靠性、低剖面、低损耗、超宽带的高电磁屏蔽性等要求。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于高速射频信号传输互联的转接结构，可以在满足低损耗、低剖面的前提下，兼顾高可靠性和高电磁屏蔽传输互联要求；
8.本发明解决技术问题所采用的解决方案是：
9.一种用于高速射频信号传输互联的转接结构，用于与天线、射频基板互连，包括设置有与射频基本适配的凹腔的基板、多组垂直安装在凹腔内的支撑结构、多组分别安装在支撑结构上且底部穿过基板的连接器；
10.所述连接器包括套装在在支撑结构内的毛纽扣组件、嵌入式安装支撑结构上且位于毛纽扣组件外侧的弹性电磁屏蔽圈；所述弹性电磁屏蔽圈的另外一端穿过支撑结构且与毛纽扣组件同轴设置。
11.本发明中相比现有技术，在毛纽扣组件的外侧套装弹性电磁屏蔽圈，来替代现有技术中的接地柱，从而有效的提升电磁兼容性，减少信号互扰，有效改善超宽带高频工作时的匹配性，进一步降低互联损耗，可有效提升系统灵敏度和辐射功率eirp。
12.在一些可能的实施方式中，
13.所述弹性电磁屏蔽圈的顶面与支撑结构的顶面之间的距离为d，其中，d≥0.4mm。
14.在一些可能的实施方式中，
15.所述弹性电磁屏蔽圈的顶面与毛纽扣组件的顶端之间的距离为d,其中d≥0.1mm。
16.在一些可能的实施方式中，
17.所述毛纽扣组件包括安装在支撑结构内且与支撑结构共面的介质支撑体、以及安装在介质支撑体内且同轴设置的毛纽扣；
18.所述毛纽扣的两端分别穿过弹性电磁屏蔽圈和基板。
19.在一些可能的实施方式中，
20.所述毛纽扣包括依次同轴连接的射频连接段、弹性伸缩段、天线连接段；
21.所述天线连接段远离射频连接段的一端穿过基板，且与介质支撑体底面之间的距离为e，其中e≥1.5mm；
22.所述射频连接段远离天线连接段的一端依次穿过介质支撑体、弹性电磁屏蔽圈且与弹性电磁屏蔽圈的顶面之间的距离为d。
23.在一些可能的实施方式中，
24.多组所述介质支撑体的顶端、支撑结构的顶面均在同一平面上。
25.在一些可能的实施方式中，
26.安装在每组所述支撑结构上的连接器为一组或两组。
27.在一些可能的实施方式中，
28.在所述支撑结构的顶面上设置有定位销或安装孔。
29.在一些可能的实施方式中，
30.在所述基板的外侧面上设置有压接孔。
31.与现有技术相比，本发明的有益效果：
32.本发明通过在基板上设置与射频基板适配的凹腔，能够有效减少整体框架尺寸，扩大布局空间，提高空间利用率，可支撑实现超低剖面射频互联；
33.本发明通过在支撑结构上设置弹性电磁线圈，并使得弹性电磁线圈套装在毛纽扣组件的外侧，采用弹性电磁屏蔽圈取代传统的接地柱改善对射频阻抗的影响，可有效改善超宽带高频工作时的匹配性，进一步降低互联损耗，可有效提升系统灵敏度和eirp；提升电磁兼容性，减小通道间的信号互扰，有助于提升通道间一致性，进而提升系统性能；
34.本发明通过在支撑结构上设置安装孔或定位销，从而大大提高射频基板与支撑结构的对插互联精度；
35.本发明采用与基板的边框压接及与支撑结构多点固定方式，提升该转接构型在高振动条件下的环境适应性要求，在整机测试时电气中断时间可控制在us级以内。
附图说明
36.图1为本发明的三维结构示意图；
37.图2为本发明中支撑结构与连接器连接的结构示意图；
38.图3为本发明中支撑机构、基板、连接器连接的剖视图；
39.图4为本发明的俯视图；
40.图5为本发明的侧视图；
41.图6为采用弹性电磁线圈与传统接地柱插损对比图；
42.图7为采用弹性电磁线圈与传统接地柱隔离度的对比图；
43.其中：1、基板；11、凹腔；2、支撑结构；21、安装孔；22、定位销；3、连接器；31、毛纽扣组件；311、介质支撑体；312、毛纽扣；3121、射频连接段；3122、天线连接段；32、弹性电磁屏
蔽圈。
具体实施方式
44.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。本技术所提及的"第一"、"第二"以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，"一个"或者"一"等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。在本技术实施中，“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个定位柱是指两个或两个以上的定位柱。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.下面对本发明进行详细说明。
46.如图1-图5所示，一种用于高速射频信号传输互联的转接结构，用于与天线、射频基板互连，包括设置有与射频基本适配的凹腔11的基板1、多组垂直安装在凹腔11内的支撑结构2、多组分别安装在支撑结构2上且底部穿过基板1的连接器3；
47.所述连接器3包括套装在在支撑结构2内的毛纽扣组件31、嵌入式安装支撑结构2上且位于毛纽扣组件31外侧的弹性电磁屏蔽圈；所述弹性电磁屏蔽圈的另外一端穿过支撑结构2且与毛纽扣组件31同轴设置。
48.射频基板安装在凹腔11内且通过毛纽扣组件31的射频前端互连，天线位于基板1的底部并毛纽扣组件31的馈电点互连，弹性电磁屏蔽圈32嵌入式安装在支撑结构2上且位于毛纽扣组件31的外侧，进而使得弹性电磁屏蔽圈32位于毛纽扣组件31与射频基板连接处的周围，从而有效降低超宽带信号的损失及电磁信号泄露；相比现有技术中采用在毛纽扣组件31的周围设置接地柱，将大大降低互连损耗，改善超宽带高频工作时的匹配性，提升整个系统的灵敏度和eirp；
49.在一些可能的实施方式中，为了使得弹性电磁屏蔽圈32能够有效的实现接地；
50.所述弹性电磁屏蔽圈的顶面与支撑结构2的顶面之间的距离为d，其中，d≥0.4mm。
51.弹性电磁屏蔽圈32的顶端位于支撑结构2顶面的外侧，两者之间形成大于0.4mm的距离，即弹性电磁屏蔽圈32将的顶端将凸出，这样保证在后续组装时，弹性电磁屏蔽圈32能够有效的与射频基板进行接触抵接，实现接地；
52.在一些可能的实施方式中，为了使得毛纽扣组件31能够有效的与射频基板互接；
53.所述弹性电磁屏蔽圈32的顶面与毛纽扣组件31的顶端之间的距离为d,其中d≥0.1mm。
54.在一些可能的实施方式中，为了实现与射频基板、天线的互连；
55.毛纽扣组件31为现有技术；毛纽扣组件31包括安装在支撑结构2内且与支撑结构2共面的介质支撑体311、以及安装在介质支撑体311内且同轴设置的毛纽扣312；
56.所述毛纽扣312的两端分别穿过弹性电磁屏蔽圈32和基板1。
57.基板1上设置有供毛纽扣312穿过的通孔，从而实现与天线的连接；毛纽扣312的另
外一端将穿过弹性电磁屏蔽圈32与射频基板进行互连。
58.弹性电磁屏蔽圈32套装在介质支撑体311的外侧。
59.在一些可能的实施方式中，
60.所述毛纽扣312包括依次同轴连接的射频连接段3121、弹性伸缩段、天线连接段3122；
61.为了使得毛纽扣组件31能够有效的与天线互接，所述天线连接段3122远离射频连接段3121的一端穿过基板1，且与介质支撑体311底面之间的距离为e，其中e≥1.5mm；
62.所述射频连接段3121远离天线连接段3122的一端依次穿过介质支撑体311、弹性电磁屏蔽圈32且与弹性电磁屏蔽圈32的顶面之间的距离为d。
63.在一些可能的实施方式中，为了有效的实现射频基板的安装；
64.多组所述介质支撑体311的顶端、支撑结构2的顶面均在同一平面上。
65.在一些可能的实施方式中，为了有效的实现与天线和射频基板互连；
66.安装在每组所述支撑结构2上的连接器3为一组或两组。
67.在一些可能的实施方式中，为了有效的实现射频基板与支撑结构2固定连接、及基板1边框(基板1的外侧面)压接；
68.在所述支撑结构2的顶面上设置有定位销22或安装孔21；在所述基板1的外侧面上设置有压接孔。
69.实施例1：
70.如图1、图5所示，一种用于高速射频信号传输互联的转接结构外形尺寸为91.2
×
83.6
×
5，基板1上的凹腔11呈矩形结构，部分支撑结构2安装在凹腔11上且与凹腔11的内四个侧面连接、部分支撑结构2则布置在凹腔11结构内，所有支撑结构2的布置与射频前端连接点对应设置；
71.其中，矩形结构的四个边角部处分别设置一组支撑结构2，该支撑结构2设置一组连接器3；两组边角部之间等间距设置三组支撑结构2，该三组支撑结构2中每组支撑结构2上将设置两组连接器3，随后在凹腔11内均匀布置支撑结构2，这部分支撑结构2中的每组支撑结构2上分别设置两组连接器3；
72.在基板1两个相互平行的外侧面上分别设置压接孔，与基板1另外两组外侧面连接的支撑结构2上所设置的安装孔21为压接孔，并与基板1外侧面的压接孔配合实现压接连接；处于凹腔11内部支撑结构2上的安装孔21也与射频基板连接；进而实现采用边框(基板1外侧面)压接及多点固定方式，提升该转接构型在高振动条件下的环境适应性要求，在整机测试时电气中断时间可控制在us级以内；
73.优选的，定位销22为四组，需要说明的是，设置定位销22的支撑结构2上不再设置安装孔21，其两两连线后形成十字交叉结构；
74.优选的，十字交叉结构将与沿矩形结构的对角线分布；从而保证对插互连精度在以中心轴线为准的情况下达到0.02mm以内。
75.本发明在与天线和射频基板组装完成后，在满足低损耗、低剖面的前提下，兼顾高可靠性和高电磁屏蔽传输互联要求；
76.将本实施例与采用传统接地柱的方案分别进行插损、隔离度试验检测，本发明插损相比传统接地柱在宽带内大致提升0.1db，隔离度相比传统接地柱在宽带内大致提升
5db，保证毛纽扣312传输信号的质量。
77.本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

技术特征：
1.一种用于高速射频信号传输互联的转接结构，用于与天线、射频基板互连，其特征在于，包括设置有与射频基本适配的凹腔的基板、多组垂直安装在凹腔内的支撑结构、多组分别安装在支撑结构上且底部穿过基板的连接器；所述连接器包括套装在在支撑结构内的毛纽扣组件、嵌入式安装支撑结构上且位于毛纽扣组件外侧的弹性电磁屏蔽圈；所述弹性电磁屏蔽圈的另外一端穿过支撑结构且与毛纽扣组件同轴设置。2.根据权利要求1所述的一种用于高速射频信号传输互联的转接结构，其特征在于，所述弹性电磁屏蔽圈的顶面与支撑结构的顶面之间的距离为d，其中，d≥0.4mm。3.根据权利要求1所述的一种用于高速射频信号传输互联的转接结构，其特征在于，所述弹性电磁屏蔽圈的顶面与毛纽扣组件的顶端之间的距离为d,其中d≥0.1mm。4.根据权利要求1所述的一种用于高速射频信号传输互联的转接结构，其特征在于，所述毛纽扣组件包括安装在支撑结构内且与支撑结构共面的介质支撑体、以及安装在介质支撑体内且同轴设置的毛纽扣；所述毛纽扣的两端分别穿过弹性电磁屏蔽圈和基板。5.根据权利要求4所述的一种用于高速射频信号传输互联的转接结构，其特征在于，所述毛纽扣包括依次同轴连接的射频连接段、弹性伸缩段、天线连接段；所述天线连接段远离射频连接段的一端穿过基板，且与介质支撑体底面之间的距离为e，其中e≥1.5mm；所述射频连接段远离天线连接段的一端依次穿过介质支撑体、弹性电磁屏蔽圈且与弹性电磁屏蔽圈的顶面之间的距离为d。6.根据权利要求4所述的一种用于高速射频信号传输互联的转接结构，其特征在于，多组所述介质支撑体的顶端、支撑结构的顶面均在同一平面上。7.根据权利要求1-6任一项所述的一种用于高速射频信号传输互联的转接结构，其特征在于，安装在每组所述支撑结构上的连接器为一组或两组。8.根据权利要求7所述的一种用于高速射频信号传输互联的转接结构，其特征在于，在所述支撑结构的顶面上设置有定位销或安装孔。9.根据权利要求8所述的一种用于高速射频信号传输互联的转接结构，其特征在于，在所述基板的外侧面上设置有压接孔。

技术总结
本发明涉及射频信号连接技术领域，具体公开了一种用于高速射频信号传输互联的转接结构；用于与天线、射频基板互连，包括设置有与射频基本适配的凹腔的基板、多组垂直安装在凹腔内的支撑结构、多组分别安装在支撑结构上且底部穿过基板的连接器；所述连接器包括套装在在支撑结构内的毛纽扣组件、嵌入式安装支撑结构上且位于毛纽扣组件外侧的弹性电磁屏蔽圈；所述弹性电磁屏蔽圈的另外一端穿过支撑结构且与毛纽扣组件同轴设置。本发明在满足低损耗、低剖面的前提下，兼顾高可靠性和高电磁屏蔽传输互联要求，有效的降低了插损，提高了隔离度，有效的保证信号传输质量。有效的保证信号传输质量。有效的保证信号传输质量。


技术研发人员：关迪 米添 芦滨雁 任家怡 苏祺 羊慧 张雁平 刘刚 陈鸣 万养涛 赵行健 马楠
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第二十九研究所
技术研发日：2023.05.09
技术公布日：2023/7/20